eCalc - e Motoren Calculator

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How to use this Calculator

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This Propeller Calculator supports you in choosing an adequate motor setup for your electric RC airplane.

Calculation with available components:

  1. Enter the airplane related numbers (#motors, weight, wing area).
  2. Enter the environmental numbers (Field Elevation, Air Temperature & Air Pressure (QNH)).
  3. Choose the Battery from the drop  down list and adjust the numbers of cells in serial and parallel.
  4. Choose the ESC from the drop down list.
  5. Choose the motor manufacturer and type from the drop down list..
  6. Choose the type of propeller with Diameter and Pitch. If you are using a folding prop enter the effective diameter including the (twisted) yoke.
  7. Enter your Gear Ratio (= Propeller Pinion Teeth : Motor Pinion Teeth).
  8. Press the Button [calculate].

Find a more in depth tutorial here... (by Dave Smith)

Number of Motors (on same Battery):
This allows a calculation of a multi-engine setup powered by a single battery. e.g. for a twin just enter «2» and eCalc does a calculation for two motors (and esc) feed by one battery-pack.
(For a multi-engine calculation for completely separated drives - each has its own battery-pack enter also the number of motors BUT multiply the real battery configuration P by number of battery-packs e.g. 2 motors using its own 8s3p each - enter 8S 6P (=2*3p) for cell configuration)

Model Weight (incl. Drive / less Battery / without Drive):
You can chose whether your entry is the
 - All Up Weight (incl. Drive)
 - the empty weight (less Battery) - the battery weight will be added to
    your entry
 - the basic weight  (without Drive) - then the chosen Components
    (Battery, ESC, Motor, +10% for the prop) weight will be added to your entry. 

Battery Charge State:
as the battery voltage does decrease over its discharge cycle you can choose the state of your battery at measurement for better comparison:
- full: battery is fully charged and has low charging cycles (use only to evaluate short term motor peak values).
- normal: average battery discharge voltage. All resultas are average values over a discharge cycle.
- low: battery voltage with about 25% remaining capacity (use only to evaluate the motor end of flight values).

Battery max. discharge:
This defines the maximum percentage of the total capacity be used for a flight (=used capacity). This is the base for all flight time related calculations.
Remark: Never ever deep discharge a LiPo Battery - aim for at least 10% remaining capacity after flight.

Battery performance in cold weather:
The internal Resistance of a LiPo battery variies with it's chmerstry temperature. If cold outside temperature leading to chemerstry temperature below 20°C you must expect  degraded performance during operation. Pre-heating the cells to 20...30°C may help to improve the performance in cold weather operation.
Currently eCalc does not consider the adverse affect of cold chemestry.

Battery Cell input data:
As a reminder these input data are for a single cell of your battery pack.

Choice of ESC:
Remember the ESC is able handle the max. rated current only under these circumstances:
  - with efficient cooling airflow
  - at full throttle (no pulse width modulation active)
We suggest to plan for additional headroom of
  - 20% for inefficient cooling airflow
  - 40% for convective cooling
  - 20% if used in partial load
Remark: These are rules of thumb and must be confirmed by temperature measurements.

Wiring extension:
Use the wire extension to battery or motor feature only if the attached wire length of the components are not sufficient and you have to extend the existing wires.
Wire Extension Battery: an additional extension is required between battery and ESC. Remark: Excessive extension may harm your ESC. If the total wire length is greater than 30cm/12" use an additional low ESR capacity cap for each additional 10cm/4" to protect your ESC against high voltage spikes.
Wire Extension Motor: an additional extension is required between ESC and motor. Remark: no limitation regarding the extension ESC - motor.

 

Wie setzten Sie den Calculator ein?

Probleme - eCalc funtioniert nicht? Hier finden Sie Problemlösungen....

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Dieser Propeller Calculator unterstützt Sie bei der Wahl eines elektrischen Antriebs für ihr Modellflugzeug.

Berechnung mit vorhandenen Komponenten:

  1. Geben Sie die Eckdaten Ihres Modells ein (Anz. Motoren, Gewicht, Flügelfläche).
  2. Geben Sie die Rahmenbedingungen (Flugplatzhöhe, Temperatur) ein.
  3. Wählen Sie Ihren Akku aus und geben die entsprechende Konfiguration des Akkus ein (Anzahl Zellen seriell bzw. parallel).
  4. Wählen Sie Ihren Regler bzw. Steller.
  5. Wählen Sie Ihren Motor aus der Hersteller- und Typenliste aus.
  6. Wählen Sie Ihren Propellertyp aus und geben den Durchmesser und die Steigung/Pitch ein. Falls Sie einen Klapp-Propeller verwenden geben sie den effektiven Durchmesser inkl. (verschränktem) Mittelstück ein.
  7. Geben Sie Ihr Untersetzungsverhältnis ein (= Anzahl Propritzelzähne : Anzahl Motorritzelzähne) 
  8. Drücken Sie den Knopf [berechnen]

Ein bebilderte Anleitung finden Sie hier.... (englisch, von Dave Smith)

Anzahl Motoren (pro Akku):
Damit lassen sich mehrmotorige Modelle berechnen, welche aus einem Akku gespiesen werden, z.B. für eine Twin geben Sie einfach «2» ein.
(Für ein mehrmotoriges Modell, welches mit unabhängigen Antriebssträngen ausgestattet ist - jeder Motor wird durch seinen eigenen Akku gespiesen - geben Sie die Anzahl Motoren ein. Nun muss aber die effektive Akku-Konfiguration P mit der Anzahl Akkus multipliziert werden. Ein Beispiel: 2 Motoren haben je ihren eigenen 8s3p Akku - geben Sie folglich bei der Akku-Zellen-Konfiguration 8S 6P (=2*3p) ein.)

Modellgewicht (mit Antrieb / ohne Akku/ ohne Antrieb):
Sie können Wählen ob ihre Gewichtsangabe dem totalen Abfluggewicht (inkl. Antrieb) enspreicht oder das Abfluggewicht aus Ihrem eingegebenen Leergewicht (ohne Akku) bzw. Rohbaugewicht (ohne Antrieb) und den gewählten Komponenten errechnet werden soll.

Akku Ladezustand:
Da die von der Batterie abgegebene Spannung über einen Entladezyklus sukzessive abnimmt, wird sie auch je nach Ladezustand einen unterschiedlichen Messungwert liefern. Wählen Sie den ensprechenden Ladezustand um einen Vergleich mit Ihren Messungen zu machen:
- voll: Der Akku ist voll geladen und weist wenige Ladezyklen auf 
  (damit lassen sich kurzzeitige Motoren-Spitzenwerte ermitteln).
- normal: mittlere Akkuspannung. Alle Resultate entsprechen dem Mittelwert über einen Entladezyklus.
- tief: Akkuspannung bei rund 25% Restkapazität (damit lassen sich die Motoren-Werte am ende eines Fluger ermitteln).

Batterie max. Entladung:
Definition wieviel Prozent der gematen Kapazität wärend dem Flug verbraucht wird (= genutzte Kapazität). Alle Flugzeiten basienren auf dier prozentualen Entladung.
Anmerkung: LiPo Akkus sollten nie tiefentladen werden - nach dem Flug sollte mindestens 10% der Kapazität im Akku verbleiben.

Batterie Leistung bei kaltem Wetter:
Der Zellen-Widerstand nimmt bei niedrigen Zell-Chemie-Temperaturen massiv zu. Dies kann bei kalten Aussentemperaturen zu merklichem Leistungseinbruch führen, wenn die Zell-Chemie nicht auf "Betriebstemperatur" gebracht wird. Ein Vorwärmen der Zellen auf 20...30°C vor Gebrauch verbessert die Zellenleistung bei kaltem Wetter.
eCalc berücksichtigt den Effekt kalter Zell-Chemie aktuell nicht.

Akku-Zellen Eingabedaten:
Die Eingabedaten für den Akku beziehen sich auf eine einzelne Zelle Ihres Akku-Packs.

Regler-Wahl:
Maximale Strom-Angaben auf Reglern sind oft nur unter folgenden Bedingungen zulässig:
  - bei effizientem kühlenden Luftstrom
  - voll durchgeschaltet (keine Puls-Weiten-Modulation aktiv)
Folgende Reserven sind empfehlennswert:
  - 20% bei schlechtem Kühlluftstrom
  - 40% bei konvektiver Kühlung
  - 20% für Teillastbetrieb
Anmerkungen: Dies sind Faustregeln und müssen mit einer Temperatur-Messung verifiziert werden.

Verlängerung der Kabel:
Nutzen Sie diese Option nur, wenn die an den Komponenten bereits angebrachten Kabel ungenügend lang sind und eine Verlängerung nötig ist.
Verlängerung zu Akku: eine zusätzliche Kabelverlängerung zwischen Akku und Regler ist nötig. Anmerkung: eine übermässige akkuseitige Verlängerung kann den Regler schädigen. Sollte Ihre Kabellänge 30cm/12" übersteigen, muss pro zusätzliche 10cm/4" Kabvellänge ein zusätzlicher low-ESR Kondensator am Reglereingang verbaut werden, um den Regler vor schädlichen Spannungsspitzen zu schützten.
Verlängerung zu Motor: eine zusätzliche Kabelverlängerung zwischen Regler und Motor ist nötig. Anmerkung: hier kann unlimitiert verlängert werden.

 

Folding Propeller:
If you are using a yoke wider than standard (see below) just add the difference to the standard yoke to the diameter. Always use the effective propeller diameter (Tip to Tip). Standard Yoke for
- Aeronaut Blades is 42mm/1.65"
- Graupner Blades is 42mm/1.65"
- RFM Blades is 42mm/1.65"
- eflight Blades is 36mm/1.42"

Calculation with custom components:
You can use any Battery, ESC, Motor or Propeller as long as the technical data are available. Choose «custom» in the respective drop down list and enter all the required data in fields right of it. (Important: the parameter for the Battery are required for a single cell)
When using Custom Components only use manufacturer data or own measurements. Do never ever assume parameters or derive parameters from similar motors as inaccurate parameters will lead to inaccurate results.

Evaluate Motor Resistance: Using an ohm meter is a bad idea, as you also will measure the contact resistance! For better results use the Kelvin 4-wire method.

Evaluate no-load current and Kv: run your motor without any prop at full throttle on a 3s or 2s battery (Voltage must be below max allowed Voltage of the manufacturer) and measure the resulting no-load current, voltage and rpm. Calculate now Kv = rpm / Voltage.
Warning: Do run your motor under no-load condition only for a very limited time (<10s) as waste power is high and a motor may overheat!

Logger and Watt Meter:
Logger and Watt Meter values du correspond to
Voltage = eCalc Battery Voltage Result
Current = eCalc Motor @ Maximum Current
Wattage = not desplayed in eCalc (multyply the above two values) 
Note: Before using logging device - especially when integrated into the ESC - make a reference measurement with a quality multimeter to calibrate your logger. In some cases we have experienced deviation of 25% or even more to the reality.

Battery Custom data:
As a reminder these input data are for a single cell of your battery pack.

Export Data (for members only when logged in - from Version 6.61, end of summer):
The calculated results may be exported to any spreadsheet application (e.g. Excel) that may read CSV files (comma separated).
[Add >>] adds the actually displayed data to the export file.
[Download .csv (x)] downloads the CSV file to your computer. (x) indicates the number of setups in the file.
[<< Clear] deletes all the data in the prepared export file.

Share or Save your Setups (for members only):
If you would like to share or save a designated setup use the [share] button. eCalc generates a parameterized link - either copy [ctrl + c] and paste [ctrl + v] the generated link or click on the link right to the field for further usage. You may save the link in your Browser favorites/bookmarks. By calling this link eCalc will preselect your components for calculation.

Print:
Best results for printing eCalc results on paper are acheved with these printer settings:
FireFox & Safari: Portait
Chrome & Explorer: Landscape

 

Klapp-Proppeller:
Sollten Sie ein Mittelstück einsetzten, welches von der Standartbreite abweicht, muss dies durch Anrechnung der Different zum Standart-Propeller-Durchmesser berücksichtigt werden. Verwenden Sie stehts den effektiven Propeller-Durchmesser (Spitze zu Spitze in Zoll). Das Standart-Mittelstück für
- Aeronaut Blätter ist 42mm/1.65"
- Graupner Blätter ist 42mm/1.65"
- RFM Blätter ist 42mm/1.65"
- eflight Blätter ist 36mm/1.42"

Berechnung mit nicht vorgegebenen Komponenten:
Wenn Sie in Besitz der techn. Angaben sind, können Sie mit jedem beliebigen Akku, Steller oder Motor eine Berechnung durchführen. Wählen Sie dafür in der entsprechenden Liste «andere»  aus und geben die nötigen Daten in den rechts davon liegenden Feldern ein. (Witchtig: Die Battery Daten müssen pro Einzelzelle erfasst werden)
Bei der Verwendung eigener Komponenten sollten Sie ausschliesslich Herstellerdaten oder eigene Messungen verwenden. Gehen Sie nie von Annahmen aus oder leiten Sie die Daten nicht von ähnlichen Komponenten ab, da ungenaue Parameter zu ungenauen Resultaten führt.

Bestimmung des Innenwiderstandes des Motors: Bei Verwendung eines Ohm-Meters werden die oft sehr kleinen Widerstandswerte durch den Übergangswiderstand verfälscht. Nutzen Sie diese Methode.

Bestimmung des Leerlaufstroms und Kv: Betreiben Sie Ihren Motor ohne Propeller mit Vollgas an einer 3s oder 2s Batterie (bitte respektieren Sie die max. Motorspannung des Herstellers). Nun messen Sie den Leerlaufstrom, die Spannung und die Drehzahl. Nun können Sie Kv = Drehzhl / Spannung berechnen.
Achtung: Betreiben Sie Ihren Motor nur kurz im Leerlauf (<10s), da die Verlustleistung (ohne Prop) sehr hoch sein kann und der Motor zur Überhitzung neigt.

Akku-Zellen Eingabedaten:
Die Eingabedaten für den Akku beziehen sich auf eine einzelne Zelle Ihres Akku-Packs.

Logger und Watt-Meter:
Logger und Watt-Meter Werte entsprechen den folgenden Resultaten:
Spannung = eCalc Batterie Spannung
Strom = eCalc Motor @ Maximum Strom
Leistung = nicht angezeigt (entspricht der multiplikation der beiden Werte oben)
Anmerkung:
Wenn sie einen Daten-Logger verwenden - insbesondere im Regler integrierte - machen sie eine Referenzmessung mit einem Multimeter um den Logger zu kalibieren. Unsere Erfahrung zeigt, dass Logger über 25% von einer realen Messung abweichen können.

Daten Exportieren (nur für angemeldete Mitglieder, ab Version 6.61, ende Sommer):
Die berechneten Daten können mit Hilfe dieser Funktion in ein beliebiges Programm exportiert werden, welche CSV Dateien (Komma separiert) lesen kann (z.B. Excel).
[Add >>] fügt die aktuell angezeigten Daten zur Export Datei hinzu.
[Download .csv (x)] Die Export Datei wird runtergeladen. (x) zeigt die Anzahl gespeicherten Antriebe in der Export Datei an.
[<< Clear] löscht alle in der Export Datei befindlichen Daten.

Teilen oder Speichern von Antrieben (nur für angemeldete Mitglieder):
Sie können ein Antrieb teilen oder speichern mit Hilfe des Knopf [Teilen]. eCalc erzeugt einen parametrisierten Link. Wählen Sie diesen neuen Link und speichern ihn unter ihren Favoriten/Lesezeichen im Browser ab. Später können Sie Ihren Fovoriten/Lesezeichen erneut aufrufen und eCalc wird die komponenten automatisch zur Berechnung abfüllen.

Drucken:
Zum Drucken Iher eCalc Ergebisse empfehlen wir folgende Druck-Einstellungen in ihrem Browser:
FireFox & Safari: Hochformat
Chrome & Explorer: Querformat


Interpret the Results 

Quick Check Gauges:
Some parameters are additional shown as gauges for a quick overview of the setup.

  • Load: discharge rate of battery
    - green: range of continuous C-rate
    - yellow: range to peak C-rate
    - red: over limit
  • Flight Time: ranges according experience
  • est. Temperature: estimated maximum temperature
    - green: normal range 0…70°C
    - yellow: critical range 70…90°C
    - red: over limit, risk of overheat
  • Electric Power / Current: maximum values in relation to specified motor limit (max. 15s) either in wattage or amps.
    - green: range below 70% of limitation
    - yellow: critical range up to limitation
    - red: over limit, risk for permanent damage
  • Pitch Speed: Speed of the air leaving the propeller blade in relation to the estimated stall speed of your aircraft
    - green: Pitch speed is at least twice stall speed
    - yellow: Pitch speed is between 1x and 2x stall speed
    - red: Pitch speed is below stall speed
  • Thrust-Weight Ratio: indication for flight performance
    - green: it’s the fun range, 0.8 and more
    - yellow: flyable 0.4 to 0.8
    - red: it is very hard to stay in air with 0.4 and lower

Remark:
The Calculator checks various parameters (e.g. max current, power) and will generate  an adequate message. These are NOT errors but advices where you may run into a problem. Blue remarks are advisory, red critical.
The max. physical RPM are not monitored.
Always respect the limits of the manufacturer!

Battery:

Load: the actual discharge rate in relation to the capacity.
Voltage: Battery-Voltage under expected max. Current.
Rated Voltage: You find on your Pack.
Energy: of the battery.
Total Capacity: of the Battery
Used Capacity: for the flight used capacity according to the selected max. discharge percentage of the battery. This is the base for any flight time related calculations!
min. Flight Time: expected Flight Time when flying constant at maximum Throttle (based on max. discharge % of Battery)
mixed Flight Time: Expected motoring Flight Time using varying intermediate Throttle taking into account the Thrust-Weight-Ratio (based on max. discharge % of Battery).
For E-Gliders: pure soaring and gliding is not considered and may extend your flight time.
Weight: of Battery-Pack

Motor @ Optimal Efficiency:

Current: current for maximum motor efficiency with varying torque (dyno test).
other data same as  below.

Motor @ Maximum (for each motor!):

max Current: maximum Amp draw.
Voltage: Voltage at the motor
Revolutions: maximum revolutions.
el. Power: electric input power.
mech. Power: mechanical output power or shaft power.
Efficiency: Efficiency at max. Amp. Draw
est. Temperature: Estimated Temperature of the Motor Case - subject to motor cooling. Temperatures over 80°C and higher might damage your motor. Temperature over 100°C are very critical.

Wattmeter redaings:

Values for current, voltage and wattage as you will read out with a classic wattmeter or logger device doing a static benchtest. Remeber to use the battery charge state «full» for comparison on full recharged batteries.

Propeller (for each motor!):

Static Thrust: max. available Thrust on ground (standing).
Revolutions: Propeller RPM 
Prop Stall Thrust: If the Pitch of a 2-bladed prop is bigger than 66% of its diameter, the airflow will stall resulting in less static thrust and decreasing max. current under static conditions.
Pitch Speed: the speed of the airflow leaving the propeller blade. this is the theoretical maximum speed of your model neglecting aerodynamic drag of the model itself and propeller slip. We suggest having a Pitch Speed of at least 2.5 times the effective Stall Speed of your airplane.
Thrust @ Speed: excessive thrust at the defined Flight Speed with max. throttle provided the propeller blade does not stall at this Flight Speed.
Tip Speed: The Tip Speed should always stay well below Mach 0.85 (~ 1000km/h / 630mph)
specific Thrust: How many grams of Thrust will be produced with one Watt of electric Input Power. 

Total Drive:

Drive Weight: weight of all components (with 10% margin, e.g. for propeller weight compensation)
Power-Weight: Power Weight Ratio
Thrust-Weight: Thrust Weight Ratio - flying below 0.4 is almost impossible.
el. Power @ max: electric input power at battery at full thrust.
mech. Power @ max: mechanical output power or shaft power at full thrust.
Efficiency @ max: Total Efficiency at full thrust.

Airplane:

Most values in this section are depending on correct Wing Area entry.
All-up Weight:
calculated Flying Weight (Basic Weight + Drive Weight)
Wing Load: the load of the wing at 1G per dm²/sq.ft
Cubic Wing Load: Is a better way to compare models of different scale (aspect ratio) regarding their flight characteristics. Airpanes having the same Cubic Wing Load do have similar flight characteristics even they have a different scale/aspect ratio. Typical numbers are:
   - Gliders less than 4
   - Trainer 6 to 7
   - Aerobatic 9 to 10
   - Scale 12 to 13
   - Full-Scale 15 to 20
   - Racer 15 or more
Cubic Wing Load is also known as Wing Cube Loading (WCL) or 3D Wing Load, see 3D Wing Loading by Larry Renger

To keep the required input parameter to the basic the following values are based on a simplyfied aircraft model and are only approximate numbers.
Therefore deviation might occur especially
- if your airplane has a much smaller/bigger fuselage cross-section than 90% of your prop area (e.g. pylon with big prop diameter and small fuselage - resulting in misrepresentation of the aerodynamic drag)
- if your airplane uses flaps (CLmax > 1.0 - resulting in misrepresentation of the aerodynamic lift), flaps are therefore not considered.
estimated Stall Speed: The stall speed depends on the airfoil and wing load. As suitable approximation we use a conservative CLmax=1.0  to estimate stall speed at 1G (typical CLmax for RC airfoils are 1.0 ... 1.5 / effective CLmax above 1.0 will result in a lower stall speed).
max. Speed (level): estimated maximum achievable air speed in a steady level flight - this estimate is bases on their assumption:
- drag force resulting from fuselage is ~90% of propeller area
-  wing cross section is ~3% of wing area)
- drag coefficient of Cd=0.05.
est.Speed (vertical): estimated maximum achievable air speed in a steady vertical climb - same drag assumption as above. (not to be mistaken with maximum climb performance / Rate of Climb / Vy)
est. rate of climb: estimated maximum achievable rate of climb - same drag assumption as above.

 

Motor Partial Load Table (members only):
Depending on the RPM the table shows different drive parameters when operating your drive at partial load (intermediate throttle position) in a static state (on gound, air speed = 0) assuming no propeller blade stall occurs.
The values are printed:
- grey if the pitch speed is below the airplane's stall speed.
- bold for maximum efficiency range.
Remark: Thrust and specific Thrust are based on a laminar airstream condition at the propeller blade (no prop stall condition). The Throttle % is based on a voltage linear ESC (not thrust linear).
Speed in level flight is based on the same assumption as stated above for max. Speed (level).

Motor Characteristics:
The Diagram shows the parameters at max. power with increasing strain (Dyno Test). The estimated Motor Case Temperature will turn red as soon as it goes over 80°C. Higher Motor Case Temperature can result permanent Damage. 

 

Der Umgang mit den Resultaten

Kurzanalyse:
Einige Parameter werden zusätzlich als Messuhr angezeigt um einen schnellen überblick der Berechnung zu erlangen.

  • Entladerate: Entladerate der Batterie
    - grün: Dauer-Entladerate
    - gelb: Bereich bis max. Entladerate
    - rot: ausserhalb der Limite
  • Ø Flugzeit: Erfahrungswerte
  • Temperatur (ca.): erwartete Maximal-Temperatur
    - grün: normaler Bereich 0…70°C
    - gelb: Kritischer Bereich 70…90°C
    - rot: ausserhalb der Limite, Überhitzungsrisiko
  • el. Leistung / Strom: Maximal-Wert in Relation zur spezifizierten Motorenlimite (max 15s) in Watt oder Ampere.
    - grün: bis 70% der Limite
    - gelb: Kritischer Bereich 70% bis zur Limite
    - rot: ausserhalb der Limite, Risiko für Beschädigungen
  • Pitch Geschw.: Geschwindigkeit des, das Propeller-Blatt verlassende, Luftstrom in Relation zur geschätzten Überziehgeschwindigkeit des Modells
    - grün: Geschwindigkeit ist mindestens doppelte Überziehgeschwindigkeit
    - gelb: Geschwindigkeit ligt über der Überziehgeschwindigkeit
    - rot: Geschwindigkeit liegt unter der Überziehgeschwindigkeit
  • Schub-Gewicht (-Verhältnis): Indikator für Flugverhalten
    - grün: ab 0.8 macht’s Spass
    - gelb: 0.4 bis 0.8 ist fliegbar
    - rot: unter 0.4 ist das Modell kaum fliegbar

Anmerkung:
Der Calculator überwacht die max. zulässigen Ströme bzw. Leistung der Komponenten und gibt bei entsprechender Überschreitung eine Warnung an sie. Dies sind KEINE Fehlermeldungen, sondern Warnungen, wo allenfalls Probleme zu erwarten sind. Blau Warnungen sind informativ, rote sind kritisch.
Die max. physikalische Drehzahl wird nicht überwacht.
Bitte beachten Sie immer die Herstellerangaben.

Batterie:

Belastung: Aktuell Akkubelastung im Verhältnis zu seiner Kapazität.
Spannung: Spannung am Akku bei errechneter Volllast.
Energie: Gesamtenergie der Batterie
Gesamtkapazität: der Batterie
genutzte Kapazität: die für den Flug nutzbare Kapazität gemäss der gewählten max. Entladung des Akkus. Alle Flugzeiten basieren auf diser entladenen Kapazität.
Flugzeit Vollast: erwartete Flugzeit mit der gewählten x% Entladung beim Fliegen mit Vollgas basierend auf dem Abfluggewicht.
Nennspannung: gemäss Akkubeschriftung
Flugzeit Vollgas: erwartete Flugzeit mit der gewählten x% Entladung beim Fliegen mit Vollgas.
Ø Flugzeit: erwartete Motor-Flugzeit bei unterschiedlichen Gasstellungen mit der gewählten x% Entladung unter breücksichtigung des Schub-Gewichts-Verhältnisses.
Thermisches Segeln ist nicht berücksichtigt
Für E-Segler: thermisches Segeln ist nicht berücksichtigt und verlängert ihre effektive Flugzeit entsprechend.
Gewicht: des gesamten Akkus

Motor @ Optimaler Wirkungsgrad:

Strom: Strom beim maximalen Wirkungsgrad (Dyno Test mit zunehmender Last).
(restliche Angaben analog unten)

Motor @ Maximum (Angaben pro Motor!):

max Strom: maximal zu erwartender Strom.
Spannung: Spannung am Motor.
Drehzahl: Drehzal des Motors unter Last.
el. Leistung: elektrische Eingangsleistung.
mech. Leistung: mechanische Ausgangsleistung oder Wellenleistung
Wirkungsgrad: Wirkungsgrad des Motors bei max. Belastung
Temperatur (ca.): geschätzte Gehäusetemperatur, abhängig von der Motorenkühlung. Ab 80°C Gehäusetemperatur läuft der Motor an der Leistungslimite. Temperaturen über 100°C sind kritisch und können zu permanenten Schäden führen.

Wattmeter-Messung:

Ausgabe der Strom-, Spammungs- und Leistungswerte, wie sie an einem Wattmeter oder Logger erscheinen bei einer Standmessung. Für eine optimale Vergleichbarkeit mit frisch geladenen Akkus, wählen Sue unbeding den Batterie Ladezustand «voll».

Propeller (Angaben pro Motor!):

Statischer Schub: max. Schub im Stand.
Drehzahl: des Propellers
Schub bei Abriss: Weist Ihr 2-Blatt-Propeller eine Steigung auf, welche grösser als 66% dessen Durchmessers ist, wird die Luftströmung am Propellerblat abreiseen. Dadurch ist nur noch dieser reduzierte Standschub bei Abriss verfügbar. Der errechnete max. Motorenstrom wird statisch ebenfalls nicht erreicht.
Schub im Flug: Schubüberschuss mit Vollgas bei definierter Fluggeschwindigkeit, vorausgesetzt die Strömung am Luftschraubenblatt reisst bei der definierten Fluggeschwindigkeit nicht ab.
Pitch Geschw.: Geschwindigkeit des Luftstroms beim Verlassen des Propellerblatts. Dies ist die theoretisch maximal erreichbare Fluggeschwindigkeit, wenn man den Luftwiederstand des Modells und den Propellerschlupf vernachlässigt. Wir emfehlen eine Pitch Geschw. von mindestens dem 2.5-fachen der effetiven Überziehgescheindigkeit Ihres Modells.
Blattspitze: Die Blattspitzengeschwindigkeit sollte deutlich unter Mach 0.85 (~ 1000km/h / 630mph) bleiben.
spezifischer Schub: Wie viel Gramm Auftrieb kann der Propeller pro Watt Eingangsleistung erzeugen. 

Gesamter Antrieb:

Komponenten: Gewicht aller Komponenten mit 10% Zuschlag (z.B. für Luftschraube).
Leistungs-Gewicht:
Verhältnis von Leistung zu Gewicht
Schub-Gewicht: Verhältnis von Schub zu Gewicht - fliegen mit 0.4 und weniger ist beinahe unmöglich.
P(in) @ max: elektrische Eingangsleistung bei Vollgas
P(out) @ max: mechanische Ausgangsleistung bei Vollgas
Wirkungsgrad @ max: Gesamtwirkungsgrad des Antriebs bei Vollgas.

Modellflugzeug:

Die meisten Werte hier sind direkt abhängig von einer verlässlichen Angabe bzgl. Flügelfläche.
Abfluggewicht:
Fluggewicht (inklusive Komponenten)
Flächenbelastung: Belastung der Flügefläche bei 1G pro dm²/sq.ft
Kubische Flächenbelastung: Diese Kennzahl eignet sich besser um Modelle unterschiedlichem Massstab bzgl. Ihrer Flugeigenschaften zu vergleichen. Modelle mit gleicher kubischen Flächenbelastung weisen ähnliche Flugeigenschaften auf, selbst wenn sie von unterschiedlichem Masstab sind. Typische Grössen sind:
   - Segler kleiner als 4
   - Trainer 6 bis 7
   - Akro 9 bis 10
   - Scale 12 bis 13
  -  Full-Scale 15 bis 20
   - Racer 15 oder höher
Die kubische flächenbelastung wird auch 3D Flächenbelastung genannt.

Um die Eingaben weiterhin einfach zu halten basieren die nachfolgenden Berechnungen basieren auf einem vereinfachten Flugzeugmodell und verstehen sich als Richtwerte.
Dadurch können Abweichungen entstehen, speziell
- wenn der Rumpfquerschnitt wesentlich kleiner/grösser als 90% der Propellerfläche ist (z.B. Pylon Modelle mit grossen props und schmalen Rümpfen - verfälschung des Luftwiderstandes)
- wenn Wölbklappen verwendet werden (CLmax > 1.0 - verfälschung des Auftriebs). Wölbklappen werden folglich nicht berüchsuchtigt.
Überziehgeschwindigkeit (ca.): Die Überziehgeschwindigkeit ist abhängig vom Flügelprofil und der Flächenbelastung. Wir verwenden ein konservatives CLmax vom 1.0 als adäquate Annäherung für die Abschätzung der Überziehgeschwindigkeit bei 1G. (Typische CLmax für Modellbauprofile sind 1.0 ... 1.5 / effektive CLmax über 1.0 resultieren in einer tieferen Überziehgeschwindigkeit).
gesch. Horizontal-Geschw.: geschätzte maximal erreichbare relative Geschwindikeit im linearen Flug auf konstanter Höhe - Annahmen: Aerodnmische Widerstandsfläche bestendend aus Rumpfquerschnitt (~90% Propperlerfläche) und Flügellängsquerschnitt (~3% Flügelfläche) bei einem Widerstandsbeiwert von Cw=0.05.
gesch.  Vertikal-Geschw.: geschätzte maximal erreichbare relative Geschwindikeit im linearen vertikalen Steigflug - Annahmen: vgl. oben (nicht zu verwechseln mit Steigleistung / Steigrate / Vy).
gesch. Steigleistung: geschätzte maximal erreichbare Steigleistung / Steigrate - Annahmen: vgl. oben, ohne Berücksichtigung allfälliger Wölbklappen

Motor bei  Teillast (nur für Mitglieder):
Die Tabelle zeigt verschiedene Teillast-Antriebskennwerte bei unterschiedlichen Drehzahlen bzw. Gasstellungen im Stand unter der Annahme, dass kein Stömungsabriss am Propeller stattfindet.
Die Werte werden angezeigt in
- grauer Schrift, wenn die Pitch-Geschwindigkeit unter der Überziehgeschwindigkeit des Modells liegt.
- fetter Schrift beim maximalem Wirkungsgrad
Anmerkung: Schub und spez. Schub basieren auf der Annahme, das KEINE Luftstrom-Ablösungen am Propeller stattfinden. Die Regleröffung in % basiert auf einem spannungslinearen regler (nicht schublinear).
Die Horiz. Geschw. unterliegt den selben Annahmen wie gesch. Horizontal.Geschw. (vgl. oben).

Depending on the RPM the table shows different parameters when operating your drive at partial load (intermediate trottle position).

Motorenkennlinie:
In der Motorgrafik ist der maximale Betriebspunkt gekennzeichnet bei zunehmender Last (Dyno Test). Die erwartete Motorgehäusetemperatur springt von grün auf rot, sobald 80°C überschritten wird. Eine Gehäusetemperatur von über 80°C kann den Motor permanent schädigen.


Hints & Tips

Running en electric Motor below his optimal efficiency current results in a faster increase of wast power than running it over this point.

If the Pitch is higher than 66% of its diameter (e.g. Prop 18"x13") the airflow will stall at the propellerblade. This results in decreasing static thrust (see Prop Stall Thrust) and decreasing max. current. For fast planes (e.g. Pylon) we have to live with this.

PConst: The Propeller Constant indicates its degree of  the power absorbed by the prop due aerodnamic resistant. In general the thinner a prop blade is the lower the Prop Const gets. A typical Prop Const is between min. 1.00 and max. 2.00.

Determine the relevant parameters (recomended Thrust-Weight-Ratio): 
Easy - low power and a very low wing loading. 
Trainer - moderate power and a low wing loading (>0.7:1). 
Sport - moderately high power, and a moderate wing loading (>1.0:1). 
Pylon - moderately high power, high wing loading, high pitch speed. 
Aerobatic - high power, moderately high wing loading (~250W/kg) (>1.3:1)
3D Aerobatic - very high power, very low wing loading, very high static thrust, low pitch speed (+400W/kg) (> 2.0:1)
Sailplane - moderately high power, very low wing loading, low pitch speed. 
Hotliner - very high power, moderately high wing loading, high static thrust

 

Auslegehilfen

Der Betrieb eines Elektromotors unter seinem optimalen Wirkungsgrad führt zu einer überproportionalen Zunahme der Verlustleistung.

Weist Ihr Propeller eine Steigung auf, welche grösser als 66% des Durchmessers (z.B. Prop 18"x13") ist, wird die Luftströmung am Propellerblatt abreissen. Dadurch ist nur noch ein reduzierter Standschub (Schub bei Abriss) verfügbar. Der errechnete max. Motorenstrom wird statisch ebenfalls nicht erreicht.

PConst.: Die Propeller Konstante ist ein Mass für die Leistungsabsorbtion des Propellers durch seinen aerodynamischen Widerstand. Allgemein gesagt: Je dünner ein Propellerblatt ist je kleiner fällt seine Konstante aus. Prop Konst liegt zwischen min. 1.00 und max. 2.00.

Richtwerte für unterschiedliche Modelle (min. Schub-Gewicht-Verhältnis):
Gemütlich - low power and a very low wing loading. 
Trainer - moderate power and a low wing loading (>0.7:1).. 
Sport - moderately high power, and a moderate wing loading  (>1.0:1). 
Pylon - moderately high power, high wing loading, high pitch speed. 
Aerobatic - high power, moderately high wing loading (~250W/kg)  (>1.3:1)
3D Aerobatic - very high power, very low wing loading, very high static thrust, low pitch speed (+400W/kg) (> 2.0:1)
eSegler - moderately high power, very low wing loading, low pitch speed. 
Hotliner - very high power, moderately high wing loading, high static thrust